礦井建設畢業設計論文-資料下載頁

　　

【正文】 平硐及回風立井均為改造利用的井筒。三．井壁結構主、副平硐表土段采用混凝土砌碹支護，基巖段采用錨噴支護，回風立井井筒表土段采用現澆單層鋼筋混凝土井壁，基巖段采用混凝土支護。 第三章 地面生產系統第一節 生產系統一．主井生產系統原煤由順槽帶式輸送機轉載至主井帶式輸送機提至地面后經轉載帶式輸送機進入刮板輸送機進行篩分、揀矸后落入儲裝合一的露天儲煤場，利用裝載機裝入各類汽車通過計量后運往有關用戶。二．副井生產系統副井生產系統根據節約資源、技術合理、經濟適用、運行可靠、操作簡單的思路，本次設計仍維持現狀，采用無軌膠輪車為井上、下的機械設備來圓滿完成副井所承擔的各項工作。本礦采用無軌運輸方式，基本無長材料上、下井，關于大件上、下井的裝卸方式，井上采用相適應的汽車吊，井下屆時仿造汽車吊靈活的安裝在無軌膠輪車上隨時可以利用。三．矸石系統矸石系統工作制度與礦井一致。本礦副井提升矸石，場地設在副井工業場地東南角山溝，矸石全年運往排矸場地進行排放。矸石場地不設永久矸石山，全部用于充填山溝。礦井初期設一臨時排矸場地。由于礦井周圍溝壑較多，礦井排矸問題較易解決。排放到溝壑內的矸石視地形按照要求，規范的進行分層夯實覆土，石灰消化達到覆土造田進行植被的目的，建成人造花園式場地。第二節 輔助設施一．礦井修理車間礦井達產后井下有一個放頂煤高檔普采工作面進行生產。礦井修理車間承擔本礦機電設備的日常修理及維護，承擔礦井采掘設備等材料性設備及非標設備的修理工作，不生產配件，采用更換單元、總成或部件的方法修理設備。關于機電設備的大、中修理及一些專業性強的小修工作包括備品配件均外委或外協有關專業廠或社會力量完成。礦井修理車間分機鉗、電鉗、鍛鉚焊等工段，車間采用聯合車間適時間隔的布置形式。車間總面積為4215=630㎡，車間內外利用無軌膠輪車進行聯系。車間內設置了起重量G=5t地面操縱的電動單梁起重機一臺供車間內有關工段共用。車間配備主要設備如下：金屬切削機床5臺，鍛壓設備4臺，焊接設備4臺。二．木材加工房木材加工房只承擔本礦坑木材料的改制加工工作和儲存少量成品坑木，本設計宗旨是礦井坑木以鋸材為主。為此，礦井生產所需坑木用材應向有關公司購置或靠社會力量解決。考慮到個別出現不能及時滿足礦井急需坑木的可能性，設置了一臺室外使用的移動式截鋸機進行場內的截割工序，屆時建設單位視情況取舍移動截鋸機。坑木加工房面積為1812=216㎡，房內外運輸利用無軌膠輪車進行聯系。主要設備配備如下：木工加工機床3臺；修磨設備6臺。三．煤樣室煤樣室是把已采煤樣縮制成化驗用煤樣的工作場地。它的任務是采取本礦井的煤層煤樣、生產煤樣和銷售煤樣，并篩分縮制成化驗分析煤樣，也可進行簡單的篩分試驗。煤樣的采取分別按照GB48GB48GB475的規定執行。四．化驗室化驗室專做日常的煤質檢查和技術檢查工作，通常只做煤的灰分、水分、揮發分和發熱量等項的工業分析。當礦井發現煤中硫分指標較高時應增加測定硫分的項目。測定煤的分析煤樣、水分、全水分、灰分、揮發分、全硫含量、硫酸鹽硫、硫化鐵硫、發熱量分別按照GB21GB21GB21GB21GB213的有關規定執行。第四章 采區布置及設備第一節 采煤方法一．采煤方法選擇及其依據該礦井煤層瓦斯含量低，屬低瓦斯礦井，屬容易自燃煤層，煤塵具有爆炸危險性；地質構造和水文地質條件均簡單，從煤層賦存及開采技術條件分析，較適宜采用機械化開采，但考慮到礦井建設規模及服務年限（16a ），結合礦井設計生產能力和技術管理水平，上一套綜采工作面設備（綜采分層開采、綜采放頂煤開采及大采高綜采）比同等條件下上一套高檔普采工作面設備的投資要高出6～9倍，因此上綜采首先在經濟上是不合理的，本設計不予考慮。設計認為適合本礦井6 －2 號煤層開采的采煤方法有以下兩種：一是人工假頂分層普采，二是一次采全高放頂煤普采。（一）人工假頂分層普采該采煤方法是將厚煤層分成若干層，頂分層要為下分層鋪設人工假頂的一種采煤方法，適用于煤層頂板中等冒落，直接頂具有一定厚度的緩傾斜及傾斜厚煤層。本井田6 －2 ～，設計考慮分兩層開采，分層厚度 2～3m 左右，分層間鋪設金屬網假頂。人工假頂分層普采的主要優點是煤炭回收率高，厚煤層回采率可達95%以上；主要缺點是鋪設假頂工作量大，用人多、工藝復雜、推進速度慢，下分層頂板及巷道維護困難、（6 －2 號煤層為易自燃煤層）反復揭露采空區易燃發火、巷道掘進率高、生產組織管理復雜、成本高。近年來普采放頂煤技術推廣，人工假頂分層開采的比例一再下降，中、小型煤礦已陸續根據自身的地質條件 和技術經濟條件因地制宜地將人工假頂分層開采改為放頂煤普采，提高了工作面生產水平，從而創造了較好的經濟效益和社會效益，因此從提高經濟效益的角度出發，設計認為本井田6 －2 號煤層不宜采用人工假頂分層普采。（二）一次采全高放頂煤普采放頂煤普采采煤法就是在厚及特厚煤層的底部布置回采工作面，采用滾筒式采煤機、懸移支架或滑移支架、刮板輸送機及其他附屬設備進行配套聯合生產，除用采煤機正常割煤外，還利用礦山壓力或輔以人工松動方式使工作面上方頂煤破碎，并隨著工作面的推進從頂梁支架的上方或后方并回收的一種采煤方法。 本設計6 2號煤選用一次采全高放頂煤高檔普采煤方法，布置一個高檔普采放頂煤工作面。二．采煤工藝及設備選型（一）主要機械設備選型本礦井裝備一套一次采全高懸移支架放頂煤工作面。工作面采、裝、運全部采用機械化。根據目前國內懸移支架放頂煤工作面設備配備及其使用經驗，結合該礦井下煤層的賦存條件，確定工作面的采掘機械設備均選用國產設備，回采工作面采煤、裝煤均由雙滾筒采煤機完成，運煤由配套的可彎曲刮板輸送機完成。順槽運煤由轉載機、破碎機、可伸縮帶式輸送機相互配合完成。工作面主要采煤機械配備選型見表411。表411 回采工作面主要采煤機械配備表設備名稱 設備型號 功率（KW） 備注采煤機 MGD150N 150可彎曲刮板輸送機 SGD630/180 180轉載機 SZB630/40 40可伸縮帶式輸送機 SSD800/240 240單體液壓支柱 整體頂梁組合懸移支架 X1JF ZJH200/14/30破碎機 LPS500 75乳化液泵站 RBZ80/200 45噴霧泵站 WPZ320/ 45（二）工作面巷道布置。本設計中回采工作面巷道采用單巷布置，即一條運輸順槽和一條回風順槽。三．工作面頂板管理方式及支架選型根據確定的采煤方法，回采工作面采用全部垮落法管理頂板。回采工作面的端頭支護均采用4對8梁抬棚支護，順槽超前支護20m。62號煤工作面支護設備選型：根據地質報告，6 2號煤層的頂、底板主要為粉砂巖和砂質泥巖，但鑒定資料對煤層直接頂、老頂厚度沒有明確的數據，存在一定程度的誤差，設計確定工作面支架的工作阻力為1200～1800kN/架，可滿足對頂板支護的要求。根據以上計算結果，6 －2 號煤回采工作面支架選型型號為懸移頂梁支架ZJH1200/14/30(X1JF)。四．回采工作面長度、采高、年推進度及生產能力根據礦井設計生產能力，放頂煤普采工作面的生產能力及相應的其他掘、運、支配套條件，設計確定兩個采區，一個放頂煤普采工作面，兩個掘進工作面，保證礦井45萬t/a 的設計生產能力。（一）回采工作面長度的確定根據井田內可采煤層的賦存條件，結合礦井煤層開采技術條件及管理水平，國內采煤機及配套設備的性能、合理的回采工作面年推進度等因素綜合考慮，設計確定回采工作面長度為150m。（二）回采工作面年推進度工作面年推進度主要受采煤機開機率的影響，根據國內同類型工作面的統計數據，采煤機開機率按50％計算，即每班開機時間為4h。采煤機運行時平均牽引速度為4m/min,機窩長30m，開機窩時間約25min，加上20min 的準備時間，割一刀煤時間約為75min，每班可割1刀。，正規循環率取 90％，6 2號煤放頂煤工作面年推進度＝3330＝535m 。（三）回采工作面生產能力根據采煤機切割速度、工作面長度、開機率對兩個工作面產量分別進行計算。回采工作面每天三班作業，邊采邊準，每天3刀即完成3個循環，，330 ＝535m 。工作面生產能力按下式計算：Q＝Q 采 +Q放Q采 ＝L lMγK式中：L——工作面年推進度，535m；l——工作面長度，150m；M——采高，；。γ——容重，；K——工作面回采率。則：Q采 ＝535150＝ Q放 ＝535150＝Q＝+ ＝，掘進煤量掘進煤按采煤工作面生產能力的10%計算：即Q 掘 ＝Q10%＝10%＝礦井的年產量為∑Q＝＋＝滿足礦井設計要求。五．工作面接替關系及生產時主要經濟技術指標根據煤層覆存條件，工作面開采順序原則上采取順序前進式開采。生產時主要經濟技術指標見表413。表413 生產時主要技術指標表指標序 號項 目 單 位首采工作面1 工作面長度 m 1502 采高 m ～3 工作面回采率 % 95/854 工作面生產能力 萬t/a 455 循環產量 t 6 日循環數 個 37 日產量 t 8 正規循環率 % 909 截齒消耗 個/kt 810 油脂消耗 Kg/kt 11 循環進度 m 12 坑木消耗 m3/萬t 413 乳化液消耗 Kg/kt 第二節 采區布置一．投產后首采區位置和布置原則根據開拓方式，為了節省初期井巷工程量，減少初期投資和縮短建設工期，盡快回收資金，設計將首采區布置靠近主副平硐的一采區。采區布置詳見圖42422。首采區布置遵循以下原則：1．采區和采煤工作面應合理集中：當礦井達到45萬t/a時，礦井生產的采區個數為1個，采區內的生產工作面為1個，即一個6 2號煤工作面，該面位于6 1號煤采空區下面；2．工程量省、投資少、投產快、巷道維護量少，回收率和生產效率高，生產成本低，開采條件好；3．通風、運輸系統簡單、安全、可靠；4．避開井田6 1號煤尚未開采的區域。 二．煤層分組及開采順序井田內可采煤層共有兩層，從上至下分別為6 –1號和6 －2 號， 61號煤與6 －2 號煤平均間距為1 ，為減少礦井開拓工程量，節省投資，設計確定以 6－2 號煤層為主采煤層，對6 1號煤層進行適時配采。煤層開采順序：按照由上向下的原則，并結合礦井采掘現狀。初期在6 2號煤層布置工作面，但應盡快準備開采，分布在一采區西部和二采區中部的6 1號煤層準備巷道和溜煤眼及上、下水平的聯絡立眼，先開采6 1號煤層，然后開采下部的6 －2 號煤層。三．采區巷道布置根據井田開拓方案，主要開拓巷道布置在6 －2 號煤層中，采用三條巷道布置，即主運輸大巷、輔助運輸大巷及回風大巷，沿煤層底板平行排列，大巷間距30m ，一采區大巷順延主副平硐方向直到煤層露頭線保護煤柱，大巷以北采用傾斜條帶布置工作面，大巷以南利用已有的井田中央南北方向的三條巷道作為采區主運輸巷、采區輔助運輸巷、采區回風巷，兩側布置工作面。根據井田規劃形狀，從井田中部穿過原烏素溝煤礦采區，改造已有的兩條巷道作為輔助運輸大巷和回風大巷，新掘一條主運輸大巷與之平行布置，大巷穿過原烏素溝煤礦采區后，折向東部邊界，并沿邊界開掘主運輸大巷、輔助運輸大巷、回風大巷，向西布置工作面開采二采區，在井田北部布置三條輔助巷道開采北端較小區域的煤田。一采區井田中部為雙翼開采，其余均為單翼開采。表421 達到設計能力時采區工作面特征表采區 煤層 工作面裝備平均采高（m）長度（m）年推進度（m）年生產能力（萬t）6－2 號 懸移支架放頂煤 150 535 45一采區61號 炮采 80四．采區煤流、輔助運輸系統、通風及排水系統（一）煤流系統采煤工作面：工作面可彎曲刮板輸送機→順槽轉載機→順槽可伸縮帶式輸送機→大巷及平硐帶式輸送機→地面。掘進煤由人工裝煤到無軌膠輪車，經聯絡巷至輔助運輸大巷、副平硐到地面。（二）輔助運輸系統地面無軌膠輪車→副平硐→輔助運輸大巷→回風順槽→各使用點。（三）通風系統新鮮風流→主、副平硐→主、輔助運輸大巷→工作面運輸順槽→工作面→回風順槽→回風聯絡巷→回風大巷→回風立井→地面。（四）排水系統 回采工作面順槽、掘進工作面→輔助運輸大巷（采區輔助運輸巷）→主、副水倉→副平硐排水管路→地面井下水處理站。 第三節 主要運輸系統一．煤炭運輸本設計煤炭運輸推薦采用高強度帶式輸送機運輸煤炭，其理由如下：1．主平硐提升為帶式輸送機，煤炭從主運輸大巷提升至地面全部采用帶式輸送機連續運輸系統；2．科學的統一使用型號相同驅動裝置及同型號同規格的膠帶，以便簡化維護檢修及互換設備的工序；3．帶式輸送機優點：帶式輸送機還具備以下優點：1）運輸巷道允許稍有起伏不平的工況，適應多開煤巷少開巖巷的情況； 2）不需要設調度車場，系統簡單，用人少； 3）采用多電機驅動單機功率小，電動機起動時對電網沖擊較小； 4）煤炭、輔助運輸互不干擾，可提高輔助運輸的效率及速度； 5）能保證工作面的連續工作，提高機時利用率，提高產量降低成本； 6）安全性能好，據有關資料介紹，%；7）膠帶強度高，運輸機單機長度長，用于大巷運輸可省去普通帶式輸送機多點搭接的硐室工程量。二、井下輔助運輸由于本礦井有平硐開拓、煤層賦存淺、煤層傾角小于5176。、底板較穩定等特點